Mga Pormula sa Pagkalkula ng Voltage Drop
Mga Pangunahing Pormula ng Voltage Drop
Ang mga kalkulasyon ng voltage drop ay batay sa mga pundamental na prinsipyo ng elektrisidad. Ang mga pormula ay nag-iiba depende sa kung single-phase o three-phase ang sistema, at kung AC o DC ang sirkulto. Mahalaga para sa mga electrical engineer at elektrisyan sa Pilipinas na maunawaan nang lubusan ang mga pormulang ito.
Pormula para sa Single-Phase AC/DC
Vd = 2 x I x L x R / 1000
- Vd = Voltage drop (bolts)
- I = Kuryente sa amperes
- L = One-way na haba ng conductor sa feet
- R = Resistance ng conductor sa ohms bawat 1000 feet
Pormula para sa Three-Phase
Vd = √3 x I x L x Z / 1000
- Vd = Voltage drop (bolts)
- I = Kuryente sa amperes
- L = One-way na haba ng conductor sa feet
- Z = Impedance ng conductor sa ohms bawat 1000 feet
Sa three-phase system, ang factor of 2 (na kumakatawan sa dalawang conductor sa single-phase) ay napapalitan ng √3 (1.732) dahil sa phase relationship ng mga boltahe sa three-phase system.
Pormulang Gumagamit ng Impedance (Z)
Para sa mga AC circuit, ang impedance (Z) ay mas tumpak kaysa sa resistance (R) lamang dahil isinasaalang-alang nito ang parehong resistance at reactance. Ang mga halaga ng impedance ay matatagpuan sa NEC Chapter 9, Table 9.
Kailan Gamitin ang Z vs R
Para sa mga DC circuit at maliliit na AC conductor (14 AWG hanggang 1 AWG), ang resistance lamang ay sapat na para sa mga kalkulasyon. Para sa mas malalaking AC conductor (1/0 AWG at pataas), ang impedance ay kailangang gamitin dahil ang reactance ay nagiging makabuluhan, lalo na sa mga steel conduit.
Pag-convert ng Voltage Drop sa Porsyento
Ang voltage drop ay karaniwang ipinapahayag bilang porsyento ng source voltage. Ang pormula para sa porsyento ng voltage drop ay:
%Vd = (Vd / Vs) x 100
- %Vd = Voltage drop bilang porsyento
- Vd = Kalkuladong voltage drop sa bolts
- Vs = Source voltage (hal., 230V para sa karaniwang single-phase sa Pilipinas)
Halimbawa, kung ang kalkuladong voltage drop ay 6.9V sa isang 230V na sistema: %Vd = (6.9 / 230) x 100 = 3.0%. Ito ay eksaktong nasa 3% na rekomendasyon ng PEC para sa branch circuit.
Mga Halimbawang Kalkulasyon para sa Pilipinas
Ang karaniwang boltahe sa Pilipinas ay 230V single-phase at 400V three-phase. Narito ang mga praktikal na halimbawa:
Halimbawa 1: Residensyal na Branch Circuit
Datos: 20A load, 30 metro (98 ft) na haba, 3.5mm² copper (12 AWG), 230V single-phase
R = 1.93 ohms/1000ft para sa 12 AWG copper
Vd = 2 x 20 x 98 x 1.93 / 1000 = 7.57V
%Vd = (7.57 / 230) x 100 = 3.29% — Lagpas sa 3% na limitasyon!
Solusyon
Palakihin ang conductor sa 5.5mm² (10 AWG) kung saan R = 1.21 ohms/1000ft: Vd = 2 x 20 x 98 x 1.21 / 1000 = 4.74V, %Vd = 2.06%. Pumasa na sa 3% na limitasyon.
Mga Advanced na Konsiderasyon
Sa mas kumplikadong mga instalasyon, kailangang isaalang-alang ang mga sumusunod na salik sa inyong mga kalkulasyon:
- Power Factor: Para sa AC loads na may mababang power factor (tulad ng mga motor), ang impedance at ang power factor angle ay dapat isaalang-alang sa mga kalkulasyon para sa mas tumpak na resulta.
- Temperatura: Sa tropikong klima ng Pilipinas, ang ambient temperature ay maaaring umabot sa 40°C o higit pa. Dapat i-adjust ang mga halaga ng resistance batay sa aktwal na operating temperature.
- Harmonics: Sa mga sistema na may non-linear loads (LED drivers, VFDs, computer power supplies), ang harmonics ay nagdaragdag sa effective current at nagpapalaki ng voltage drop.
Start Calculating
Ready to apply these concepts to your project? Use our professional voltage drop calculator.
Open Calculator